前后8.4米悬挂机构受力分析–叶娜.doc

新型630型吊篮悬挂机构受力分析 计算说明书 无锡吊蓝机械制造有限公司 江南大学机械工程学院吊船工程机械研究所 1. 原悬挂机构的拉攀绳和悬挂机构的支架组成一整体，挂点受力时，悬挂机构实为杠杆原理来保证其受力与挂点的吊篮的安全。而新型悬挂机构则不同，结构简图如下所示。点处为支撑轮，点处为配重块，点为吊篮吊点位置。与原悬挂机构不同的是，吊篮对点的拉力通过钢丝绳传导到的拉力。故对该受力进行简化，点为可动铰支座，点为固定铰支座。其中吊篮载重为630kg，自重为579kg，配重块为1T。具体载荷计算为 （1）钢平台自重：425kg（按3节×2米=6米） （2）钢丝绳：50kg（按长度100米×2根×25kg） （3）安全绳：50kg（按长度100米×2根×25kg） （4）电缆线：30kg（按长度100米） （5）重锤：24kg（12kg×2） （6）额定载荷：630kg 又因两个悬挂机构吊一个吊篮，故单一吊篮吊点受力N。杆=1500㎜，=850㎜，=8400㎜, 与的夹角°，与的夹角°.该悬挂机构用Q235A材料。由试验可得，在悬挂机构拉攀绳预紧力为4000N的情况下，单悬挂机构点受力6050N，其拉攀绳受力为8360N。 1.1 取为研究对象，受力分析如下图所示： 吊篮、钢丝绳对的拉力为N，拉攀绳对的拉力为为8360N，钢丝绳与水平杆的夹角=29.5°，根据静力平衡得 ， ， ， N，N ，N·㎜ 杆的实常数为80×80×4㎜，其抗弯模量为： ≈29346㎜ 其中，为方管宽，为80㎜；t为方管厚，为4㎜ 在杆的危险截面端，其弯曲应力为 ≈54MPaMPa(按GB 19155-2003) 因杆长度达1.3米，受力轴向力N，故要考虑压杆稳定的问题 对于Q235A，取GPa，MPa，根据欧拉公式的柔度界限值为 压杆柔度为 ≈112 式中，为长度因数，=2；为压杆横截面对中性轴的惯性半径，；为压杆惯性矩，=1173845㎜；为压杆横截面积，；式中为方管宽，为80㎜；t为方管厚，为4㎜，为杆长. 可知该杆件为大柔度压杆，适用于欧拉公式 细长中心受压等直杆临界力的欧拉公式为 =352687NN 式中GPa，，=2，=1300㎜，为80㎜；t为4㎜. 计算压杆的稳定许用压力为 ≈55058NN 式中为Q235A钢a类（残余应力影响较小，稳定性较好）截面中心受压直杆的稳定因数，=0.387；Q235A钢的强度许用应力为MPa；为压杆横截面积。 杆的弯矩危险点为点，压杆稳定的绕曲线拐点无明显危险点，故，综合危险点情况为点 综上所述杆是安全可靠的 1.2 取为研究对象，受力分析如下图所示： 钢丝绳的拉力为N，为8360N ，钢丝绳与水平杆的夹角=29.5°，°，根据静力平衡得 ， ， ， N，N， N·㎜ 杆的实常数为80×80×4㎜，其抗弯模量为： ≈29346㎜ 其中，为方管宽，为80㎜；t为方管厚，为4㎜ 在杆的危险截面端，其弯曲应力为 ≈52MPaMPa(按GB 19155-2003) 压杆柔度为 ≈73=100 式中，为长度因数，=2；为压杆横截面对中性轴的惯性半径，；为压杆惯性矩，=1173845㎜；为压杆横截面积，；式中为方管宽，为80㎜；t为方管厚，为4㎜，为杆长. 可知该杆件为小柔度压杆，不适用于欧拉公式 则小柔度杆的临界力的表达式仿照欧拉公式为 式中为折减弹性模量，；为切线弹性模量，，=2，=1600㎜，为80㎜；t为4㎜. 计算压杆的稳定许用压力为 ≈113959NN 式中为Q235A钢a类（残余应力影响较小，稳定性较好）截面中心受压直杆的稳定因数，=0.801；Q235A钢的强度许用应力为MPa；为压杆横截面积。 杆的弯矩危险点为点，压杆稳定的绕曲线拐点无明显危险点，故，综合危险点情况为点 综上所述杆是安全可靠的 1.3 取为研究对象，受力分析如下图所示： 钢丝绳对的拉力为N，为8360N，钢丝绳与水平杆的夹角=5.78°，为配重块对点的拉力，根据静力平衡得 ， ， 因该悬挂机构在之间使用拉攀绳固定，故可对该悬挂机构作整体分析，其受力简图如下所示 根据静力平衡得 ， ， 得N 位于点的配重块1T，对点的拉力远远大于所需的力，故配重块是安全足够的。 对点进行受力分析得 为杆对点的作用反力，得 ，N 可得点的剪力为=—43N，N，N·㎜ 抗弯模量为： ≈29346㎜ 其中，为方管宽，为80㎜；t为方管厚，为4㎜ 在杆的危险截面端，其弯曲应力为 ≈13MPaMPa 因杆长度达4米，受力轴向力N，故要考虑压杆稳定的问题 对于Q235A，取GPa，MPa，根据欧拉公式的柔度界限值为 压杆柔度为 ≈88 式中，为长度因数，=0.5；为压杆横截面对中性轴的惯性半径，；为压杆惯性矩，=1173845㎜；为压杆横截面积，；式中为方管宽，为